JP2018110205A - Protective glass for solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入光効率の増大した太陽電池モジュール用保護ガラス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a protective glass for a solar cell module having an increased light incident efficiency and a method for producing the same.
最近、エネルギーの節減及び効率、地球温暖化防止の側面で、自然エネルギーを利用する技術、例えば、光を利用した電気発生、風力を利用した電気発生等の代替エネルギーを開発するに多くの努力がなされている。 Recently, many efforts have been made to develop alternative energy such as energy generation using light and electricity generation using wind power in terms of energy saving and efficiency and prevention of global warming. Has been made.
この中でも、太陽電池モジュールは、石炭や石油のような化石燃料を使わず、無公害で無限のエネルギー源である太陽熱を利用するため、未来の新代替エネルギー源として脚光を浴びており、現在は、自動車又は建築物等の発電電力を得ることに利用されている。 Among them, solar cell modules are attracting attention as a new alternative energy source in the future because they use solar heat, a pollution-free and infinite energy source, without using fossil fuels such as coal and oil. It is used to obtain power generated by automobiles or buildings.
図1に示されたように、このような太陽電池モジュール1は下部基板10と、下部基板10の上部に配置される太陽電池セル20と、下部基板10の上部に配置されるものの、太陽電池セル20の周りを囲むように形成されたフレーム30と、太陽電池セル20の上部及び下部にそれぞれ配置されて太陽電池セル20を密封する封止材40と、封止材40の上部に配置されて太陽電池セル20を保護する保護ガラス50を含む。
As shown in FIG. 1, such a solar cell module 1 includes a
一方、前記保護ガラス50は、一般的に平板ガラスが主に使われる。しかし、光の入射する保護ガラス50が平板形態に形成されると、入射光の約8%が保護ガラス50の表面により反射する問題があった。
On the other hand, the
また、平板形態の保護ガラス50は、衝撃を吸収する空間がなく、外部から衝撃が加わる場合には破損する部位が大きいという問題があった。
Further, the flat
本発明の課題は、保護ガラスを球状または半球状に形成することで、保護ガラスに入射する光の反射を最小限にし、太陽電池セルの発電効率の向上した太陽電池モジュール用保護ガラス及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to form a protective glass into a spherical or hemispherical shape, thereby minimizing the reflection of light incident on the protective glass and improving the power generation efficiency of the solar cells, and the production thereof. It is to provide a method.
前記課題を達するために本発明による太陽電池モジュール用保護ガラスは、球状または半球状からなり、水平方向に配列された複数のガラスビーズを含む。そして、複数のガラスビーズは、封止材の上部及び下部のうち少なくともいずれかに配置される。 In order to achieve the above object, the protective glass for a solar cell module according to the present invention comprises a plurality of glass beads which are spherical or hemispherical and arranged in a horizontal direction. The plurality of glass beads are disposed at least one of the upper part and the lower part of the sealing material.
また、太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法は、球状または半球状からなる複数のガラスビーズを設ける段階と、ガラスビーズを水平方向に配列する段階、及びガラスビーズに溶融されたガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階を含む。 The method for producing protective glass for a solar cell module includes a step of providing a plurality of spherical or hemispherical glass beads, a step of arranging glass beads in a horizontal direction, and injecting a molten glass solution into the glass beads. Forming a protective glass.
本発明によれば、球状または半球状からなるガラスビーズを利用して、太陽電池モジュール用保護ガラスを形成することで、外部から衝撃が加わるときにガラスビーズらの間の空間へ衝撃が吸収される。よって、平板型保護ガラスに比べて衝撃のバラツキ現象が減るため、外部の衝撃により破損する部位を減らすことができる。 According to the present invention, by using glass beads made of spherical or hemispherical shapes to form a protective glass for a solar cell module, the impact is absorbed into the space between the glass beads when an impact is applied from the outside. The Therefore, since the variation phenomenon of the impact is reduced as compared with the flat type protective glass, it is possible to reduce the portion damaged by the external impact.
また、球状または半球状のガラスビーズは、多様な方向から入射する光を屈折させるため、入射する光が外部から反射することを抑制することができる。これにより、平板型保護ガラスを具備した太陽電池モジュールより太陽電池セルが多量の光を受光できるため、太陽電池セルの発電効率を増大することができる。 In addition, since spherical or hemispherical glass beads refract light incident from various directions, the incident light can be prevented from being reflected from the outside. Thereby, since the photovoltaic cell can receive a large amount of light from the photovoltaic module provided with the flat type protective glass, the power generation efficiency of the photovoltaic cell can be increased.
さらに、熱処理において、ガラスビーズを封止材の上部及び下部のうち少なくともいずれかに付着するため、別途の接着剤なくても封止材にガラスビーズを堅固に接着することができる。 Further, since the glass beads are attached to at least one of the upper part and the lower part of the sealing material in the heat treatment, the glass beads can be firmly adhered to the sealing material without using an additional adhesive.
以下、添付図面を参照しながら望ましい実施例による太陽電池モジュール用保護ガラス及びその製造方法について詳しく説明すると、次のとおりである。ここで、同様な構成に対しては同じ符号を使って、繰り返される説明、発明の要旨を曖昧にする公知の機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。発明の実施形態は、当業者において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供するものである。よって、図面における要素らの形状及び大きさ等は、より明確な説明のために誇張されることがある。 Hereinafter, a protective glass for a solar cell module and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for similar configurations, and repeated descriptions and detailed descriptions of known functions and configurations that obscure the gist of the invention are omitted. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a clearer description.
図2は、本発明の一実施例による太陽電池モジュール用保護ガラスを示した斜視図であり、図3は、図2に示された保護ガラスが設けられた太陽電池モジュールを示した断面図である。そして、図4は、図2に示された保護ガラスに入射する光の進行方向を示した図面である。 FIG. 2 is a perspective view showing a protective glass for a solar cell module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the solar cell module provided with the protective glass shown in FIG. is there. FIG. 4 is a view showing the traveling direction of light incident on the protective glass shown in FIG.
図2ないし図4に示されたように、太陽電池モジュール用保護ガラス100Aは、フレーム30内に設けられた太陽電池セル20を密封する封止材40に配置されて、太陽電池セル20を保護する役割をするものである。そして、太陽電池モジュール用保護ガラス100Aは、球状または半球状からなる複数のガラスビーズ110を含む。
As shown in FIGS. 2 to 4, the solar cell module protective glass 100 </ b> A is disposed on the sealing
複数のガラスビーズ110は、水平方向に配列されて、封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかに配置されてもよい。
The plurality of
すなわち、複数のガラスビーズ110は、図3に示されたように、封止材40の上部に配置されてもよい。そして、図示しないが、複数のガラスビーズ110は、封止材40の下部に配置されるか、封止材40の上部及び下部にそれぞれ配置されてもよい。ここで、複数のガラスビーズ110は、隣り合うガラスビーズ各々の外周面が互いに接触されるように形成することが望ましいが、互いに離隔して配置されてもよい。
That is, the plurality of
具体的に、ガラスビーズ110は、封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかに配置された状態で熱処理されて、封止材40に付着されてもよい。つまり、封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかにガラスビーズ110を配置した後に熱処理する。これにより、封止材40とガラスビーズ110のうちいずれかが溶融されて、封止材40にガラスビーズ110が付着することができる。ここで、封止材40は、一般的にEVA、エポキシ、アクリル等のように透明樹脂の素材からなるため、ガラスビーズ110より封止材40の融点が低く、熱処理すれば封止材40が溶融される。
Specifically, the
前述のように、太陽電池モジュール用保護ガラス100Aを球状または半球状からなるガラスビーズ110を利用して形成すれば、図3に示されたように、各ガラスビーズ110らの接触面の間には空間が形成される。
As described above, if the
これにより、外部から衝撃が加わると、ガラスビーズ110らの間の空間へ衝撃が吸収されるため、平板型保護ガラスに比べて衝撃のバラツキ現象が減り、外部の衝撃により破損する部位を減らすことができる。
As a result, when an impact is applied from the outside, the impact is absorbed into the space between the
また、図4に示されたように、球状または半球状のガラスビーズ110は、多様な方向で入射する光を屈折して、外部に反射することを抑制することができる。特に、0°の角度に入射する光まで反射することを防止し、太陽電池セル20を受光することができるため、太陽電池セル20の発電効率を増大することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the spherical or
さらに、熱処理において、ガラスビーズ110を封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかに付着するため、別途の接着剤なくても封止材40にガラスビーズ110を堅固に接着することができる。
Further, since the
一方、ガラスビーズ110は、低鉄分強化ガラス(Tempered low-iron glass)で形成されてもよい。これにより、外部の衝撃等から太陽電池セル20を保護することができ、入射する光の反射を防止して光透過率を高めることができる。
Meanwhile, the
そして、入射する光の反射を最小限にするためにガラスビーズ110は、無反射コーティング(Anti-Reflection Coating)処理されてもよい。
In order to minimize reflection of incident light, the
このように、ガラスビーズ110が低鉄分強化ガラスで形成されて、無反射コーティング処理されることで、光反射率が低下し、太陽電池セル20の発電効率はさらに増大することができる。
As described above, the
ガラスビーズ110の直径は、3.2mm〜8.0mmからなる。これは、ガラスビーズ110の直径が3.2mm未満であると、ガラスビーズ110の平坦度が大きくなって屈折率が減り、ガラスビーズ110の直径が8.0mmを超えると、保護ガラスの高さが高くなり、太陽電池モジュールの全体嵩が大きくなるためである。
The
図5は、本発明の別の実施例による太陽電池モジュール用保護ガラスを示した斜視図であり、図6は、図5に示された保護ガラスが設けられた太陽電池モジュールを示した断面図である。本実施例では、前述した実施例との差異内容を中心に説明する。 FIG. 5 is a perspective view showing a protective glass for a solar cell module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the solar cell module provided with the protective glass shown in FIG. It is. In the present embodiment, the description will focus on the content of differences from the above-described embodiment.
図5ないし図6に示されたように、太陽電池モジュール用保護ガラス100Bは、封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかに付着するガラス基板120をさらに含み、ガラスビーズ110は、ガラス基板120の一面に配置されてもよい。この場合、ガラスビーズ110は、付着面積を向上させるために半球状からなってもよい。
5 to 6, the solar cell module
ガラスビーズ110は、ガラス基板120の上部に配置されることが望ましいが、ガラス基板120の下部に配置されてもよい。そして、ガラスビーズ110は、ガラス基板120の上部及び下部にそれぞれ配置されてもよい。
The
このように、太陽電池モジュール用保護ガラス100Bがガラス基板120をさらに備えることで、太陽電池モジュール用保護ガラス100Bを封止材40に付着すると、フレーム30の内部に異物が侵透することを防ぐことができる。
Thus, when the
図7は、本発明の一実施例による保護ガラスを製造するための太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法に関するブロック線図である。 FIG. 7 is a block diagram relating to a method of manufacturing a protective glass for a solar cell module for manufacturing a protective glass according to an embodiment of the present invention.
図7に示されたように、太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法200は、複数のガラスビーズを設ける段階210と、封止材にガラスビーズを水平方向に配列する段階220、及び熱処理して封止材にガラスビーズを付着する段階230を含む。
As shown in FIG. 7, the
複数のガラスビーズを設ける段階210は、球状または半球状からなる複数のガラスビーズ110を設ける。ここで、ガラスビーズ110の直径は、3.2mm〜8.0mmからなってもよい。
In the step 210 of providing a plurality of glass beads, a plurality of
そして、ガラスビーズ110は、外部の衝撃等から太陽電池セル20を保護して、入射する光の反射を防ぎ、光透過率を向上させるために低鉄分強化ガラスで形成されてもよい。また、ガラスビーズ110の表面を無反射コーティング(Anti-Reflection Coating)処理して、入射する光の反射を最小限にすることができる。
The
封止材にガラスビーズを水平方向に配列する段階220は、封止材40の上部及び下部のうち少なくともいずれかにガラスビーズ110を水平方向に配列する。ここで、ガラスビーズ110は、互いに離隔して配置されてもよいが、屈折率を向上させるためにガラスビーズ110の外周面が互いに接触されるように形成することが望ましい。
In the
熱処理して封止材にガラスビーズを付着する段階230は、封止材40及びガラスビーズ110を熱処理して、封止材40にガラスビーズ110を付着する。このとき、封止材40は、ガラスビーズ110より融点の低い透明樹脂の素材からなっているため、封止材40が溶融されて封止材40にガラスビーズ110が付着することができる。
In the
そうすると、図3に示されたように、封止材40の上部に付着した太陽電池モジュール用保護ガラス100Aを獲得することができる。
Then, as shown in FIG. 3, the solar cell module protective glass 100 </ b> A attached to the upper portion of the sealing
図8は、本発明の別の実施例による保護ガラスを製造するための太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法に関するブロック線図である。図8に示されたように、太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法300は、複数のガラスビーズを設ける段階310と、ガラスビーズを水平方向に配列する段階320と、ガラスビーズにガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階330を含む。
FIG. 8 is a block diagram relating to a method of manufacturing a protective glass for a solar cell module for manufacturing a protective glass according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, a
複数のガラスビーズを設ける段階310は、球状または半球状からなる複数のガラスビーズ110を設ける。具体的に、ガラスビーズ110は、3.2mm〜8.0mmの直径を有する球状からなることが望ましい。
In
ガラスビーズを水平方向に配列する段階320は、ガラスビーズ110が安着する面が平らに形成された保護ガラス製造フレーム内に、ガラスビーズ110を水平方向に配列する。ここで、保護ガラス製造フレームは、ガラスビーズ110の離脱を防ぐために上部の開口したボックス形態からなってもよい。
In
ガラスビーズ110は、互いに離隔して配置されてもよいが、屈折率を向上させるためにガラスビーズ110の外周面が接触されるように形成することが望ましい。ガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階330は、ガラスビーズ110の配置された保護ガラス製造フレームの内部に、溶融されたガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する。つまり、ガラスビーズ110らの間の隙間にガラス溶液を注入して硬化することで、複数のガラスビーズ110らを接合することである。
The
保護ガラス製造フレームの内部に、ガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階330は、ガラス溶液をガラスビーズ110の高さの1/2未満に注入する過程を含んでもよい。これにより、ガラス溶液を注入しても、ガラスビーズ110の上部は、半球状を維持することができるため、ガラスビーズ110の内部に入射する光の反射率を下げることができる。
The step 330 of injecting the glass solution into the protective glass manufacturing frame to form the protective glass 330 may include injecting the glass solution to less than half of the height of the
一方、太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法300は、ガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階330以降に、保護ガラス製造フレームから保護ガラスを分離する過程をさらに含んでもよい。そうすると、図5に示された形態の太陽電池モジュール用保護ガラス100Bを獲得することができる。
Meanwhile, the solar cell module protective
一方、太陽電池モジュール用保護ガラス100Bは、外部の衝撃等から太陽電池セル20を保護して、入射する光の反射を防ぎ、光透過率を向上させるために低鉄分強化ガラスで形成されてもよい。また、獲得した太陽電池モジュール用保護ガラス100Bの表面を無反射コーティング(Anti-Reflection Coating)処理することで、入射する光の反射を最小限にすることができる。
On the other hand, the solar cell module
本発明は、添付図面に示された一実施例を参照して説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、これより多様な変形及び均等な別の実施例が可能であることは理解できるだろう。よって、本発明の真の保護範囲は、添付の請求範囲のみにより定めるべきである。 Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely illustrative, and various modifications may be made by those having ordinary skill in the art. It will be understood that other equivalent embodiments are possible. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be determined solely by the appended claims.
10…下部基板
20…太陽電池セル
30…フレーム
40…封止材
100A、100B…保護ガラス
110…ガラスビーズ
120…ガラス基板
DESCRIPTION OF
前記課題を達するために本発明による太陽電池モジュール用保護ガラスは、球状または半球状からなり、水平方向に配列された複数のガラスビーズを含む。そして、複数のガラスビーズは、封止材の上部及び下部のうち少なくともいずれかに配置される。また、本発明による太陽電池モジュール用保護ガラスは、以下の(1)〜(4)いずれか一つの特徴を有する。
(1)ガラスビーズの直径は、前記封止材の厚さより大きい。
(2)ガラスビーズは、低鉄分強化ガラス(Tempered low-iron glass)で形成されている。
(3)ガラスビーズは、無反射コーティング(Anti-Reflection Coating)処理されている。
(4)ガラスビーズの直径は、3.2mm〜8.0mmである。
In order to achieve the above object, the protective glass for a solar cell module according to the present invention includes a plurality of glass beads which are spherical or hemispherical and arranged in a horizontal direction. The plurality of glass beads are disposed at least one of the upper part and the lower part of the sealing material. Moreover, the protective glass for solar cell modules according to the present invention has any one of the following features (1) to (4).
(1) The diameter of the glass beads is larger than the thickness of the sealing material.
(2) The glass beads are formed of low iron-reinforced glass (Tempered low-iron glass).
(3) The glass beads are subjected to anti-reflection coating treatment.
(4) The diameter of the glass beads is 3.2 mm to 8.0 mm.
Claims (8)
球状または半球状からなり、水平方向に配列された複数のガラスビーズを含むものの、
前記複数のガラスビーズは、前記封止材の上部及び下部のうち少なくともいずれかに配置される太陽電池モジュール用保護ガラス。 In the protective glass for a solar cell module, which is disposed in a sealing material for sealing the solar cell provided in the frame and protects the solar cell,
Although composed of a spherical or hemispherical shape and containing a plurality of glass beads arranged in a horizontal direction,
The plurality of glass beads is a protective glass for a solar cell module that is disposed on at least one of an upper part and a lower part of the sealing material.
球状または半球状からなる複数のガラスビーズを設ける段階;
前記ガラスビーズを水平方向に配列する段階;及び
前記ガラスビーズに溶融されたガラス溶液を注入して保護ガラスを形成する段階;
を含む太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法。 In the method for producing a protective glass for a solar battery module, which is disposed at least one of an upper part and a lower part of a sealing material for sealing the solar battery cell provided in the frame and protects the solar battery cell,
Providing a plurality of glass beads of spherical or hemispherical shape;
Arranging the glass beads in a horizontal direction; and injecting a molten glass solution into the glass beads to form a protective glass;
The manufacturing method of the protection glass for solar cell modules containing.
前記ガラス溶液を前記ガラスビーズの高さの1/2未満に注入する過程を含む請求項7に記載の太陽電池モジュール用保護ガラスの製造方法。 The step of injecting the glass solution to form a protective glass comprises:
The manufacturing method of the protective glass for solar cell modules of Claim 7 including the process of inject | pouring the said glass solution into less than 1/2 of the height of the said glass bead.
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